열역학 1,2,3법칙에 대해서 조사, 정리하여 제출하시오

목차

Ⅰ. 열역학이란?
Ⅱ. 열역학 제 1법칙
Ⅲ. 열역학 제 2법칙
Ⅳ. 열역학 제 3법칙

본문내용

Ⅰ. 열역학이란?
열역학은 자연과학의 한 분야로서 중요한 학문이다. 원래 “열”은 눈에 보이지 않기 때문에 구체화 할 수 없는 추상적인 물리량으로 받아지는데, 이 “열을 물리량의 하나로 취급하여, 온도, 열과 물리변화와의 관계를 조사하여 과학으로서 체계화된 것이 열역학이다.
열역학을 자연과학의 학문의 일부분으로서 체계화기 위해서는 사용하는 용어(물리량)의 정의가 필요하다.
연소가스, 수증기 등과 같이 열기관에서 동력을 발생시키기 위해서 작동하는 유체, 혹은 프레온 가스 등과 같이 냉동기에서 냉동작용을 하기 위해 작동하는 유체 등을 열역학에서는 동착유체(working fluid) 혹은 작업유체라고 부른다.
일반적으로 동작유체는 열을 흡수하면 온도가 상승하여 체적이 팽창하고 열을 방출하면 온도가 내려가 체적이 감소한다. 이 성질을 이용하여 동력을 내도록 고안한 장치를 열기관이라 한다. 또 동작물질의 일정한 양 또는 한정된 공간내의 구역을 “계(system)”라 하며, 계와 주위를 구분하는 칸막이를 “경계(boundary)”라 한다.

Ⅱ. 열역학 제 1법칙
열역학 제1법칙을 간단히 수식으로 써보면 다음과 같다.

E = Q - W

여기서 E는 내부 에너지, Q는 계에 흡수되는 열, W는 계가 한 일이다. 계가 열 Q를 흡수하면 내부에너지는 증가하고 방출하면 내부에너지는 감소한다. 그리고 계가 일을 하면 내부에너지는 감소하고, 계가 외부로부터 일을 받으면 내부에너지는 증가한다.
열역학 제1법칙의 특수한 경우로 4가지(단열 팽창/압축 과정, 자유 팽창 과정, 등적 과정, 등온 과정)가 있다.
첫째, 단열 팽창 또는 단열 압축 과정이다. 열역학 제1법칙 E = Q - W 에서 Q = 0인 경우이다. 즉 외부로부터 열의 출입이 없는 경우이다. 그러면 E = -W가된다. 이는 외부와 열에너지 전달이 일어나지 않는 과정이다. 계(System)가 일을 하면 내부에너지는 그만큼 감소하고, 반대로 계가 외부로부터 일을 받으면 내부에너지는 그만큼 증가한다.

참고 자료

네이버 지식백과